黄瓜、西瓜和南瓜EIN3基因片段的克隆与序列分析

EIN3(ethylene insensitive 3)位于细胞核的核蛋白,为乙烯信号转导的下游调控基因,根据GenBank植物EIN3基因家族的保守序列设计了1对引物,以黄瓜(Cucumis sativus)、西瓜(Citrullus lanatus)和南瓜(Cucurbita maxima)总DNA为模板PCR扩增到3个725bp的基因片段CsEIN3、ClEIN3和CmEIN3,并提交GenBank,登录号分别为AY973275、DQ023225和DQ023224。将片段序列在NCBI数据库中Blastn同源搜寻,显示151条有同源性的序列全部是EIN3基因。NCBI网站的ORF(open reading frame)Finder找到正确的开放式阅读框,翻译成为氨基酸序列,对CsEIN3、ClEIN3及CmEIN3氨基酸序列在NCBI网站进行Blastp比对,在大分子结构数据库(molecular modelling database,MMDB)搜索,3个推测蛋白保守结构域三级结构与拟南芥EIN3的DNA结合域(MMDB:30598;PDB:1WIJ)完全相同,系统进化分析表明,黄瓜、西瓜和南瓜与双子叶植物甜瓜、绿豆、蒺藜状苜蓿、烟草、番茄、拟南芥及单子叶水稻、桃红蝴蝶兰等的EIN3家族成员都有较高的相似性。     

黄瓜、甜瓜和西瓜MLO基因家族的比较基因组学分析

MLO基因是植物特有的一类基因家族,在调控植物抵抗生物和非生物胁迫方面起着重要作用。为了揭示葫芦科作物MLO基因的遗传变异及系统发育关系,本文以黄瓜、甜瓜和西瓜基因组数据为基础,利用生物信息学方法对其MLO基因家族进行鉴定与分析。结果发现,黄瓜、甜瓜和西瓜基因组中共含有42个MLO基因家族成员,每一个物种均含有14个成员,且保守性强;系统发育关系揭示了这些成员在黄瓜、甜瓜和西瓜基因组中并不呈现一一对应关系,表明MLO型基因在这3种植物分化之后分别发生了扩展和丢失;进一步将其与模式植物拟南芥、番茄、豌豆MLO型白粉病基因进行聚类分析:一方面,借助于拟南芥MLO基因的分类标准,揭示了在黄瓜、甜瓜和西瓜基因组中也存在双子叶植物MLO型白粉病基因的特异区组,他们各自至少包含3个候选的白粉病基因,序列比对进一步发现这些基因均具有MLO型白粉病基因的典型结构特征,如7个跨膜结构域、钙调蛋白结合区以及两个缩氨酸区域(I和II);另一方面,大部分区组中包含的MLO基因均来源于拟南芥和黄瓜、甜瓜和西瓜MLO基因家族的成员,表明了MLO基因家族在拟南芥和葫芦科作物分化之前就已经存在。EST表达分析表明MLO基因广泛地参与到黄瓜、甜瓜和西瓜器官的营养生长和生殖生长。研究结果为揭示黄瓜、甜瓜和西瓜MLO基因的进化关系、功能及克隆表达分析奠定了基础。     

甜瓜EIN3/EILs基因家族全基因组鉴定与进化分析

以拟南芥的EIN3/EILs蛋白保守结构域为探针序列,对甜瓜全基因组的蛋白质数据库进行搜索,搜索后获得4个EIN3/EILs蛋白序列。对甜瓜EIN3/EILs基因家族的系统进化、序列相似性、基因结构进行了分析。通过对所有甜瓜的EIN3/EILs基因的表达谱分析得知该基因家族在各组织中均有表达,其中在果实以及愈伤组织中高丰度特异表达,不同基因之间的表达模式差异明显。     

番茄果实中LeERF1、LeERF2基因的克隆及序列分析

乙烯反应元件结合蛋白属于植物特有的一个转录因子家族，这个家族保守的DNA结合域称为ERF结构域。根据对番茄(Lycopersicon esculentum)和其它植物物种中EREBP基因家族的同源性比较，在保守区(ERF区域)设计合成一对简并引物，通过RT-PCR扩增得到一个114bp的片段，用此片段作探针筛选番茄cDNA文库(粉红期)，得到两个基因LeERF1和LeERF2。通过BLAST工具在GenBank中搜索表明，LeERF1和LeERF2基因属于EREBP家族，LeERF1与EREBP-4和DDTFR10／A在氨基酸水平上的序列相似性为35％，LeERF2与EREBP-3和p65在氨基酸水平上的序列相似性为46％，是新的基因。LeERF1和LeERF2的核酸序列在GenBank发表，登录号分别为AY077626和AY275554。     

番茄乙烯信号转导相关基因剧EIN3（Le-EIL）的克隆和表达

根据拟南芥（Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tabacum)EIN3基因保守区序列设计简并引物，采用RT—PCR扩增从番茄(Lycopersicon esculentum)果实中得到一个486bp的同源片段。以此片段作为探针，从番茄果实cDNA文库中分离到一个拟南芥EIN3的同源基因的cDNA克隆，命名为Le-EIL。该克隆含有一个1845bp的开放阅读框，编码615个氨基酸。经同源分析，它与烟草TEIL基因的同源性为79％，与拟南芥EIN3,EIL2和EIL3的同源性分别为59％、56％、52％、46％。Le-EIL基因表达与番茄果实的成熟及乙烯生成情况具有较强的相关性。在普通番茄果实的不同成熟时期Le—EIL基因都有表达，并且随着成熟度的增加基因表达有明显的增强，在转色期和粉红期Le-EIL基因的表达最强，在全红期后减弱。在转反义ACS基因的转基因番茄果实中，只有开花后60d的果实中Le-EIL基因有微弱的表达，在其它成熟时期均没有表达。     

番茄乙烯信号转导相关基因EIN3（Le-EIL）的克隆和表达

摘要：根据拟南芥?穴Arabidopsis thaliana ?雪、烟草?穴Nicotiana tabacum ?雪EIN3基因保守区序列设计简并引物，采用RT-PCR扩增从番茄(Lycopersicon esculentum )果实中得到一个486 bp的同源片段。以此片段作为探针，从番茄果实cDNA文库中分离到一个拟南芥EIN3的同源基因的cDNA克隆,命名为Le-EIL。该克隆含有一个1 845 bp的开放阅读框，编码615个氨基酸。经同源分析，它与烟草TEIL基因的同源性为79%，与拟南芥EIN3、EIL1、EIL2和EIL3的同源性分别为59%、56%、52%、46%。Le-EIL基因表达与番茄果实的成熟及乙烯生成情况具有较强的相关性。在普通番茄果实的不同成熟时期Le-EIL基因都有表达，并且随着成熟度的增加基因表达有明显的增强，在转色期和粉红期Le-EIL基因的表达最强, 在全红期后减弱。在转反义ACS基因的转基因番茄果实中，只有开花后60 d的果实中Le-EIL基因有微弱的表达，在其它成熟时期均没有表达。     

番茄果实中LeERFl、LeERF2基因的克隆及序列分析

乙烯反应元件结合蛋白属于植物特有的一个转录因子家族,这个家族保守的DNA结合域称为ERF结构域.根据对番茄(Lycopersicon esculenturm)和其它植物物种中EREBP基因家族的同源性比较,在保守区(ERF区域)设计合成一对简并引物,通过RT-PCR扩增得到一个114bp的片段,用此片段作探针筛选番茄cDNA文库(粉红期),得到两个基因LeERFl和LeERF2.通过BLAST工具在GenBank中搜索表明,LeERFl和LeERF2基因属于EREBP家族,LeERFl与EREBP-4和DDTFRl0/A在氨基酸水平上的序列相似性为35%,LeERF2与EREBP-3和pti5在氨基酸水平上的序列相似性为46%,是新的基因.LeERFl和LeERF2的核酸序列在GenBank发表,登录号分别为AY077626和AY275554.     

白菜NAC转录因子BrcCUC3基因克隆及其对叶缘和主枝发育的影响

植物NAC (矮牵牛NAM基因、拟南芥ATAF1/2和CUC2基因)转录因子CUP-SHAPED COTYLEDON(CUC)亚家族成员在植物茎尖分生组织形态建成、器官边界分离、叶发育方面发挥着重要作用.采用基因同源克隆的方法获得了白菜(Brassica rapa ssp.chinensis)基因BrcCUC3,并转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)做了初步的功能鉴定.研究结果表明,白菜Brc CUC3的编码区长1 008 bp,编码335个氨基酸,基因结构分析显示BrcCUC3包含3个外显子、2个内含子,内含子剪接位点符合GT-AG规则.氨基酸序列分析表明,BrcCUC3蛋白具有典型的植物NAC domain结构域.BrcCUC3编码区氨基酸序列与其它植物的CUC3蛋白有很高的一致性,尤其与甘蓝(Brasica oleracea)、萝卜(Raphanus sativus)和拟南芥CUC3蛋白高度一致,一致性分别达到98％,97％和83％.在不同物种CUC3的系统进化树上,BrcCUC3归属于双子叶植物分支的十字花科亚组,由不同植物20条CUC3编码区氨基酸序列所建立的系统进化树与真实的植物进化基本一致.荧光定量PCR分析结果表明,BrcCUC3在白菜叶深裂株系叶片中的表达量比叶全缘叶片中的高.利用根癌农杆菌(A grobacterium tumefaciens)浸花法转化拟南芥,获得了转BrcCUC3基因的拟南芥植株.过表达BrcCUC3的转基因拟南芥呈现叶缘出现裂刻、主枝增加的新表型.初步说明该基因参与叶形和主枝的发育调控,为揭示白菜叶形发育分子调控机制和通过基因工程创制植物叶形新种质提供分子依据.     

高羊茅CBF转录激活因子基因片段的克隆

根据拟南芥CBF基因序列的保守区设计 1对特异引物 ,采用PCR方法从高羊茅基因组中扩增出 1个DNA片段并克隆到pUCm T载体中。经序列测定和分析 ,该片段长 60 8bp ,与 3个拟南芥CBF基因的核苷酸及其推导氨基酸序列分别具有 81～ 84%和 75～ 79%的同源性 ,而且推导氨基酸序列中包含有同源性更高的AP2DNA结合域以及CBF蛋白的两段特征序列PKK RPAGRxKFxETRHP和DSAWR。这些结果表明 ,本研究克隆的片段为高羊茅CBF基因片段     

马铃薯StASR基因的生物信息学分析及基因克隆

将拟南芥AtASR基因核苷酸序列作为查询序列,在NCBI数据库中进行BLAST比对,得到马铃薯StASR基因(GenBank登录号:XM_006359742)的序列.通过生物信息学分析发现,该基因位于4号染色体上,基因长度为654 bp,编码108个氨基酸残基,其编码的蛋白质具有典型的ABA/WDS保守结构域.启动子区...     

Analysis based on RAPD and ISSR Markers Reveals Closer Similarities among <Emphasis Type="Italic">Citrullus</Emphasis> and <Emphasis Type="Italic"> Cucumis</Emphasis> Species than with <Emphasis Type="Italic">Praecitrullus fistulosus</Emphasis> (Stocks) Pangalo

A cucurbit species named Praecitrullus fistulosus (Stocks) Pangalo, which thrives in India, is considered to be a distant relative of watermelon. Recent experiments indicated that it has mild resistance to whiteflies (Bemisia tabaci). However, our attempts to cross various US plant introductions (PIs) of P. fistulosus with watermelon or other Citrullus PIs have not been successful. Thus, to determine genetic relatedness among those species, phylogenetic analysis [based on simple sequence repeat (SSR)–anchored (also termed ISSR), and randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers] was conducted among PIs of P. fistulosus, Citrullus lanatus var. lanatus (watermelon), C. lanatus var. citroides and the wild Citrullus colocynthis. Phylogenetic relationships were also examined with Cucumis melo (melon), Cucumis sativus (cucumber), and wild Cucumis species including C. africanus, C. metuliferus, C. anguria, C. meeusei, and C. zeyheri. Wide genetic distance exists between Citrullus and Cucumis groups (8% genetic similarity). Phylogenetic relationships among Citrullus species and subspecies are closer (25–55% genetic similarity) as compared with those among most Cucumis species (14–68% genetic similarity). P. fistulosus appeared to be distant from both Cucumis and Citrullus species (genetic similarity between P. fistulosus and Cucumis or Citrullus groups is less than 3%). Although wide genetic differences and reproductive barriers exist among cucurbit species examined in this study, they are still considered as potential germplasm source for enhancing watermelon and melon crops using traditional breeding and biotechnology procedures.     

黄土丘陵区不同经济作物光合作用特性研究

为研究延安燕沟流域5种传统作物的光合作用特性及其与环境因子的相关关系,运用美国产Li—6400便携式光合作用系统对5种作物的光合特性和环境因子进行了测定,结果表明:(1)西葫芦(Cuourbita papo)和甘蓝(Brassica olerarea)的净光合速率日变化呈"单峰型",即没有光合"午休"现象,而茄子(Solanum melongena L.)、黄瓜(Cucumis satovus L.)和甜瓜(Cucumis melo L.)均呈现明显"双峰型"特征,光合"午休"现象明显;(2)5种作物中甜瓜叶片的蒸腾速率最大,其他依次为西葫芦、甘蓝、黄瓜、茄子;(3)相对于甘蓝而言,茄子和黄瓜的气孔导度日变化相对平缓;(4)甘蓝的胞间CO2浓度呈"双峰型",茄子、黄瓜和甜瓜均呈现先下降后上升的趋势,即"V"型,西葫芦呈上升—下降—上升趋势,即"N"型;(5)5种作物的光合有效辐射(PAR)和相对湿度(RH)与净光合速率(Pn)均呈极显著正相关(p<0.01)。     

二倍体和同源四倍体西瓜的DNA甲基化差异分析

为了解植物不同倍性之间的表现遗传差异,对3个西瓜（Citrullus lanatus）品种克西、中金和枚选的纯合二倍体和同源四倍体进行甲基敏感扩增多态性（MSAP）分析,10对引物共扩增546条带,其中,二倍体较同源四倍体材料之间有3条特异性条带,这些特异性条带无品种差异,系倍性不同所致。带型变化表明,同源四倍体较二倍体有DNA甲基化减少和单链增加现象,但从DNA甲基敏感多态性差异上来看,品种内二倍体和同源四倍体间的DNA甲基敏感多态性差异不大,仅0.02%左右。     

猪圆环病毒Ⅱ型SC株ORF3基因克隆及其编码蛋白的生物信息学分析

本研究根据GenBank登录的猪圆环病毒基因组序列(DQ180392.1)来设计引物,用PCR法扩增出PCV-2四川株(PCV-2SC)ORF3基因,并克隆到PMD19-T载体进行测序,同时利用在线生物信息学软件及数据库对ORF3基因及其编码蛋白进行生物信息学分析。研究结果表明,成功构建了命名为P-S-PCV-2SCORF3的重组质粒;测序结果得知PCV-2SCORF3基因全长315bp,共编码104个氨基酸;BLAST比对发现该基因与GenBank中国内外参考毒株核苷酸同源性在98%~100%之间。利用在线生物信息学软件对PCV-2SCORF3编码蛋白结构特征进行分析,发现该蛋白含有12个潜在的磷酸化位点,ORF3成熟蛋白有4个主要的抗原位点;亚细胞定位分析结果表明,编码蛋白主要存在于线粒体中和细胞核中并各占43.5%和34.8%,这证实了PCV-2SCORF3编码蛋白属于胞质蛋白,抗原区位集中于胞膜,有向胞核移动的趋势,功能强大,可能与细胞凋亡有关。疏水性分析发现,该编码蛋白具有一定的疏水性,与该蛋白的表面抗原决定族和膜蛋白中穿越膜的肽片段及该蛋白的高级结构的形成有关,预示其高疏水性区又与膜蛋白的跨膜区有...     

不同施氮水平对嫁接和自根黄瓜品质的影响

以新泰密刺/黑籽南瓜嫁接苗和新泰密刺自根苗的黄瓜为材料,采用日光温室土培的方法研究了不同氮肥施用量对嫁接和自根黄瓜果实品质的影响。结果表明,适量增施氮肥有利于提高嫁接和自根黄瓜果实中抗坏血酸(Vc)、可溶性蛋白质、可溶性糖和游离氨基酸含量,提高黄瓜品质;但过多施用氮肥会使黄瓜品质下降。同等氮肥水平下,以盛果期黄瓜果实品质最好;且嫁接黄瓜和自根黄瓜果实品质存在明显差异,嫁接黄瓜果实中Vc、淀粉、游离氨基酸、可溶性蛋白质和硝酸盐含量均高于同期同等氮肥水平的自根黄瓜,初果期和盛果期可溶性糖含量高于自根黄瓜,而末果期略低于自根黄瓜。     

印度南瓜Na+/H+逆向转运蛋白基因CmaSOS1的克隆与表达分析

Na⁺/H⁺逆向转运蛋白(SOS1)是植物耐盐的关键因子之一,在植物响应非生物胁迫过程中发挥着重要作用。为解析印度南瓜SOS1基因的序列特征和功能,利用生物信息学和分子生物学方法对其进行研究。结果表明,克隆获得印度南瓜SOS1基因cDNA全长序列,命名为CmaSOS1,GenBank登录号:NW_019272028。序列分析表明,CmaSOS1基因的cDNA全长3 940 bp,包含一个3 429 bp的开放阅读框架,编码1 142个氨基酸。CmaSOS1基因含有23个外显子和22个内含子,全长46 314 bp。CmaSOS1蛋白的分子量为126.7 kDa,理论等电点为5.92,包含12个跨膜结构区域,具有一个Na_H_Exchanger superfamily结构域和一个CAP_ED superfamily结构域;CmaSOS1蛋白属于疏水性稳定蛋白,二级结构元件多为无规卷曲和α-螺旋。CmaSOS1蛋白与葫芦科的中国南瓜、西葫芦、甜瓜、黄瓜和苦瓜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白的同源性较高,序列一致性分别为98%、98%、90%、89%和89%。实时荧光定量PCR分析表明,CmaSOS1基因在印度南瓜的根和叶中表达量较高,在茎、花、果实中的表达量较低;该基因受NaCl和聚乙二醇(PEG)诱导后均呈上调表达,推测CmaSOS1基因可能在印度南瓜抵御盐分胁迫和干旱胁迫过程中发挥重要作用。本研究为进一步揭示CmSOS1在非生物胁迫下的功能奠定了基础。     

Oil and fatty acid contents in seed of Citrullus lanatus Schrad

Intact seed of 475 genebank accessions of Citrullus ( C. lanatus var. lanatus and C. lanatus var. citroides) were analyzed for percent oil content using TD-NMR. Extracts from whole seed of 96 accessions of C. lanatus (30 var. citroides, 33 var. lanatus, and 33 egusi), C. colocynthis (n = 3), C. ecirrhosus (n = 1), C. rehmii (n = 1), and Benincasa fistulosa (n = 3) were also analyzed for their fatty acids content. Among the materials analyzed, seed oil content varied from 14.8 to 43.5%. Mean seed oil content in egusi types of C. lanatus was significantly higher (mean = 35.6%) than that of either var. lanatus (mean = 23.2%) or var. citroides (mean = 22.6%). Egusi types of C. lanatus had a significantly lower hull/kernel ratio when compared to other C. lanatus var. lanatus or C. lanatus var. citroides. The principal fatty acid in all C. lanatus materials examined was linoleic acid (43.6-73%). High levels of linoleic acid were also present in the materials of C. colocynthis (71%), C. ecirrhosus (62.7%), C. rehmii (75.8%), and B. fistulosa (73.2%), which were included for comparative purposes. Most all samples contained traces (<0.5%) of arachidonic acid. The data presented provide novel information on the range in oil content and variability in the concentrations of individual fatty acids present in a diverse array of C. lanatus, and its related species, germplasm.     

EFFECT OF THE APPLICATION OF MONOSILICIC ACID ON THE PRODUCTION AND QUALITY OF TRIPLOID WATERMELON

Experiments were conducted in two consecutive years in a multilayered plastic-covered greenhouse, of the “raspa and amagado” (covered skeleton structure) types in the fields of Almeria (south-eastern Spain), to evaluate the production and quality of a triploid watermelon crop (Citrullus lanatus Thunb) cv. ‘Queen of Hearts’ grafted onto the (Cucurbita maxima x Cucurbita moschata) squash hybrid cv. ‘Strongtosa’. A 2.5% solution of the monosilicic acid [Si(OH)₄] product was applied to this crop in the drip irrigation system at a dose of 260 mL·ha^?1 in both experiments. Results showed that the product did not influence productive parameters in terms of kg of product·m^?2, kg plant^?1, or number of fruits plant^?1. Nevertheless the monosilicic acid [Si(OH)₄] product appeared to have a positive effect on some quality aspects of the fruit with an approximate 10% increase in pulp consistency and rind width.